[发明专利]一种用于高速列车高动静刚度比橡胶减振器

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于在高频振动的悬挂设备系统上使用的减振器部件，具体涉及一种主要用于高速列车悬挂式电气设备的橡胶弹性减振器，，特别适用于高频振动的悬挂设备系统，同时也可以适用于工程机械设备上，属于机械工程技术领域。 

背景技术

高速列车车体下部通常装有许多关键功能设备，如变压器及冷却单元，蓄电池和牵变流器等设备，此类设备在正常工作时自身将产生大于50Hz的高频振动，特别是在启动时其自振频率高达100Hz。许多类似设备通常采用螺栓刚性连接方式直接与车体相连接并固定，该连接方式虽然有安装简易方便，成本较低的优点，但同时也有一些缺点，螺栓连接方式无任何减振效果，当振幅超过设备能够承受的最大幅值时将导致设备破坏失效；而且当设备振动频率与整个系统的固有振动频率一致时将产生共振现象，大大增大振幅，对整个系统产生极大的破坏，同时产生较大噪音。这就需要一种新的部件代替螺栓连接设备与车体，能够衰减振幅保护设备同时能够避产生免共振现象。因此该部件需要有较小的静刚度，保证良好的减振功能，能够大大的衰减设备振动产生的振幅保护设备；同时该部件需要有较大的动刚度，能够大大的改变系统固有频率，避免产生共振现象（也称隔振），保护系统。但该部件的静刚度也不能太小，静刚度太小将导致系统失稳；同时该部件的动刚度也不能太大，动刚度太大将完全限制设备的振动而导致设备使用寿命过短。而普通橡胶减振器的动刚度与静刚度的比值通常在1.1~1.6左右，动刚度值与静刚度值差别不大，无法同时满足隔振降噪及减振功能。因此需要设计一种新的橡胶减振器，该橡胶减振器的动静刚度比在3~5左右，保证良好的隔振降噪及减振功能。 

随着机车车辆技术的发展，特别是高速列车技术的发展，车外设备的工作强度及要求越来越高，需要车辆悬挂件更好地满足车辆的动力学要求，对橡胶减振器的性能要求也越来越高，当要求减振器既有隔振（避免共振）降噪功能及同时具有较好的减振效果时，就需要一种新的橡胶减振器实现该功能要求。 

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题提出一种高动静刚度比，具有良好的隔振降噪和减振功能的橡胶减振器。 

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于高速列车高动静刚度比橡胶减振器，包括金属外套、金属销套以及粘结在金属外套及金属销套之间的硫化橡胶层；所述金属外套四角上设置有四个安装孔；所述金属外套内壁横截面为一倾斜面，所述金属销套内壁横截面为一倾斜面，所述金属外套内壁横截面的倾斜角的角度大小与所述金属销套内壁横截面的倾斜角的角度大小相同；所述硫化橡胶层为圆环形锥体，所述硫化橡胶层的锥角的角度大小与所述金属外套内壁横截面的倾斜角的角度大小相同；调整所述金属外套内壁横截面的倾斜角的角度大小，橡胶减振器可以获得不同的刚度性能；所述金属外套内壁横截面的倾斜角的角度大小和所述金属销套外壁横截面的倾斜角的角度大小相等，保证了所述硫化橡胶层为等厚结构，避免减振器在使用过程中因局部应力过大而影响减振器的使用寿命，橡胶减振器采用上述结构具有较大的动刚度及较小的静刚度，能够实现良好的隔振降噪及减振功能。 

作为本发明的进一步改进，所述硫化橡胶层使用的橡胶采用丁二烯和丙烯晴的共聚体丁晴橡胶，经过混炼及回炼预成型工序，保证橡胶减振器具有耐高温特性，使橡胶减振器可以在100℃高温下长期正常工作。 

作为本发明的进一步改进，所述硫化橡胶层的厚度和锥角决定橡胶减振器在垂直方向（使用方向）上的刚度特性，所述硫化橡胶层的厚度和锥角的数值越大，橡胶减振器在垂直方向上的刚度越小；所述硫化橡胶层的厚度的数值范围是5mm~25mm；所述硫化橡胶层的锥角的数值范围是：45°~75°；通过调整所述硫化橡胶层的厚度的大小或锥角的大小，橡胶减振器可以在垂直方向上获得不同的垂向刚度，以满足不同使用场合的性能要求。 

作为本发明的进一步改进，所述硫化橡胶层的厚度为19mm，所述硫化橡胶层的锥角为73°。 

作为本发明的进一步改进，四个所述安装孔的横向孔距与纵向孔距不相等，为非对称设计，在安装时具有防错装功能，保证橡胶减振器能够正确快速安装，提高工作效率。